北京交通大学无线通信复习要点
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测试题目1、 WCDMA系统的5MHz的信道带宽的底噪是多少。
解:WCDMA系统的5MHz的信道带宽的热噪声功率为:-174+10lg(5*106)= -107dBm2、一无线接收机,依次是天线,低噪声放大器(F=2dB,G1=20 dB),馈线(L=2 dB),接收机(F=3dB),问200KHz带宽的噪声功率是多少?若当接收信号功率为-102dBm 时,信噪比多少?解:F1=2dB=1.58 G1=20dB=100F2=L2=2dB=1.58 G2=1/F2=0.63F3=3dB=2接收机等效噪声系数:F eq= F1+( F2-1)/G1+( F3-1)/G1G2=1.6=2dB---有计算错误200KHz信道带宽的热噪声功率为:-174+10lg(200*103)= -121 dBm总噪声功率为-121+ F eq=-119 dBm接收端的信噪比为:-102-(-119)=17dB部分同学接收端的信噪比为:-102+20-(-121)-2=37dB3、载波频率为350MHz,带宽为25kHz,仅受热噪声的影响(Te=290k).发射机和接收机的天线增益分别是7dB和-2dB,发射机线缆和合并器的损耗为3dB.接收机噪声系数为7dB,.所需的工作信噪比为18dB,期望覆盖范围是2km.断点在距离10m处,断点以外,路径损耗指数为3.8,衰落余量为12dB. 最小发射功率是多少?解:噪声功率谱密度: KT -174dBm/Hz带宽: 10lg(B) 44 dBHz——————————————————————————————接收端热噪声功率: -130dBm接收机附加噪声: 7dB所需信噪比: 18dB所需接收功率: -105dB———————————————————————————————从10m到2km距离上的路径损耗: 38*lg(2000/10) 87.4dB发射机到10m断点处的路径损耗:32.45+20lgf+20lgd=43.3dB移动台天线增益: (换算成损耗)为增益导数-(-2dB)衰落余量: 12dB——————————————————————————————所需EIRP: 39.7dB发射天线增益:(换算成损耗)为增益导数 -7dB发端线缆/合路器损耗: 3dB————————————————————————————————所需发射功率: 35.7dBm4、 什么是信号的小尺度衰落,幅度分布如何,给出数学表达式?说明衰落余量与中断概率的关系。
无线通信基础知识1、什么是无线通信利用电磁波的辐射和传播,经过空间传送信息的通信方式称为无线电通信(radio communication),简称无线通信。
2、简述无线通信的特征(特点)1)、电波传播条件复杂。
电波会随传播距离的增加而发生弥散损耗,会受到地形、地物的遮蔽而发生阴影效应,会因多径产生电平衰落和时延扩展;通信中的快速移动引起多普勒频移。
2)、噪声和干扰严重。
除外部干扰,如天电干扰、工业干扰和信道噪声外,系统本身和不同系统之间,还会产生各种干扰,如邻道干扰、互调干扰、共道干扰、多址干扰以及远近效应等。
3)、要求频带利用率高。
无线通信可以利用的频谱资源非常有限,而通信业务量的需求却与日俱增。
解决方法:要开辟和启用新的频段;要研究各种新技术和新措施,以压缩信号所占的频带宽度和提高频谱利用率。
4)、系统和网络结构复杂。
根据通信地区的不同需要,网络可以组成带状、面状或立体状,可单网运行,也可多网并行并互连互通。
为此,通信网络必须具备很强的管理和控制功能。
5)、可同时向多个接收端传送信号。
6)、抗灾害能力强。
7)、保密性差。
3、无线通信的分类4、按使用对象分为:军用和民用5、按使用环境分为:陆地、海上和空中6、按多址方式分为:频分多址、时分多址和码分多址、空分多址等7、按覆盖范围分为:城域网、局域网和个域网8、按业务类型分为:话务网、数据网和综合业务网9、按服务对象分为:专用网和公用网10、按工作方式分为:单工、双工和半双工11、按信号形式分为:模拟网和数字网无线通信的传播特性1、通信系统的信道按信道特性参数随外界因素影响而变化的快慢可以分为几种?无线通信的信道属于哪种?信道分类1、恒参信道;2、随参(变参)信道:无线通信信道2、地形可以分为几种?地物呢?1)、为了计算移动信道中信号电场强度中值(或传播损耗中值),可将地形分为两大类,即中等起伏地形和不规则地形。
1、所谓中等起伏地形是指在传播路径的地形剖面图上,地面起伏高度不超过20m,且起伏缓慢,峰点与谷点之间的水平距离大于起伏高度。
无线通信基础_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.以下属于方向性信道模型的是参考答案:WINNER模型2.QPSK调制在AWGN信道下采用相干解调,误比特率为10的负五次方,需要的信噪比为参考答案:9.6dB3.一般而言,信道中较多的多径分量会导致MIMO容量的下降。
参考答案:错误4.一般而言,信道的遍历容量小于中断容量。
参考答案:错误5.衰落信道的容量是一个确定的值。
参考答案:错误6.当信道矩阵满秩,且各特征值的模相等时,注水容量取得最大。
参考答案:正确7.MIMO能在不增加频率资源和发射功率情况下,极大地提高传输速率和可靠性。
参考答案:正确8.大规模MIMO技术采用超过100根天线,是4G核心技术之一。
参考答案:错误9.正交-空时分组码码字间具有正交性。
参考答案:正确10.H-BLAST可以获得分集增益。
参考答案:错误11.空分复用的目的是提高传输可靠性。
参考答案:错误12.波束赋形技术仅在链路一端(一般在基站侧)采用多天线。
参考答案:正确13.注水容量小于功率平均分配时的容量。
参考答案:错误14.以下有关信道容量的论述,正确的是参考答案:发射天线和接收天线越多,信道容量越大_视距分量越弱,信道容量越大_散射体越丰富,信道容量越大15.以下属于波束赋形(beamforming,也称波速成形)技术的优点的包括参考答案:增大覆盖范围(相当于定向天线)_改善链路质量(减少了干扰)_增大容量(空分多址)16.卷积码通过删余的方式调整码率。
参考答案:正确17.空分复用是将一个高速数据流分为几个低速数据流,分别在不同的天线进行编码调制,然后发送。
参考答案:正确18.宏分集的作用是抗信道大尺度衰落。
参考答案:正确19.OFDM信号具有较低的峰均功率比。
参考答案:错误20.OFDM的带外辐射小。
参考答案:正确21.OFDM的子载波时域相互正交,在频域上相互不重叠。
参考答案:错误22.OFDM的数字实现方案中,在发射机进行逆离散傅里叶变换(IDFT),在接收机进行傅里叶变换(DFT)。
《无线通信基础》复习要点
题型:
填空题:常识
简答题:基本概念、基本原理
名词解释:常用的英文简写
计算题:基本计算
四选一:
Chapter1 无线通信概论(1,2)
1、无线通信的链路组成及功能(方框图)
2、各类无线通信系统工作频段及特点,英文缩写的中文表示
3、无线通信系统面临的挑战(简答题)
Chapter2无线信道传播机制(3,4)
1、大气空间结构(建议不作重点要求)
2、电磁波的传输方式
3、掌握功率的dB度量,天线增益及单位,全向有效辐射功率(EIRP)
4、自由空间损耗计算方法(Friis定律)及适用范围(重点)
5、路径损耗d-n计算方法(重点)
6、采用菲尼尔半径及余隙估算绕射损失的方法(建议不作重点要求)
7、噪声源,噪声温度,噪声系数,高斯白噪声的特性,系统的信噪比(重点)
8、衰落余量、中断概率的概念(重点)
9、系统的链路预算(重点,融合大尺度路径损耗、小尺度衰落余量、噪声系数、调制方式、
分集接收)(综合题)
Chapter3无线信道的统计描述(5)
1、信号幅度的小尺度衰落的成因(重点)
2、小尺度衰落信号幅度的瑞利、莱斯分布发生条件
3、瑞利、莱斯分布统计特性、小尺度衰落的相位的分布
4、小尺度衰落的衰落余量及中断概率计算
5、信号幅度的大尺度衰落的成因
6、大尺度衰落的信号幅度的对数正态统计特性
7、大尺度衰落的衰落余量及中断概率计算
8、形成多普勒频移,多普勒谱的原因、经典或称Jakes谱(建议只重点要求多普勒频移计
算)
9、衰落的时间依赖性(电平通过率(LCR),平均衰落持续时间(ADF))的参数的意义。
(建
议不作重点要求)
10、综述抗衰落技术(信道编码配合交织、分集、扩频、OFDM、MIMO)
Chapter4宽带和方向性信道的特性(6)
1、信道时延色散的成因
2、对窄带信号和宽带信号的影响
3、功率时延谱,平均时延rms值,最大时延计算(重点)
4、时延扩展,频率相关函数,信道的相干带宽,平坦衰落与频率选择性衰落,之间的关系
(结合具体信道模型)(重点)
5、多普勒扩展,时间相关函数,信道的相干时间,慢衰落与快选择性衰落,之间的关系
Chapter5信道模型(7)
1、信道建模方法(建议不作重点要求)
2、窄带Okumura及Okumura-Hata的计算(建议不作重点要求)
3、宽带COST 207 模型的建模方法(将信道模型放到Chapter4中,结合)
Chapter6数字调制解调(10,11,12)
这章的重点是各种调制的带宽、在AWGN和Rayleigh信道中的误比特性能、不同相干检测与非相干检测的优缺点分析,最好与信道、分集、信道编码等章节联合出题。
1、数字发射机,数字接收机和模拟传输通道的无线链路框图及各框图的功能
2、用于调制方法分析的数字链路简化模型
3、选择调制方式时应遵循的准则
4、矩形基带脉冲、奈奎斯特脉冲及升余弦滚降脉冲的时域、频域描述图形,线性调制的基
带功率密度谱和频带功率谱的关系
5、BPSK星座,矩形基带脉冲及升余弦滚降脉冲成形的带宽,功率密度谱,频带利用率
(90%)
6、QPSK星座,矩形基带脉冲及升余弦滚降脉冲成形的带宽,功率密度频谱,频带利用率
(90%)
7、OQPSK,π/4-DQPSK的星座,与QPSK调制方法的异同,与QPSK性能相比的优劣
8、正交FSK、MSK调制,GMSK及其关系,MSK和GMSK调制实现方法,功率密度频
谱,频带利用率(90%)。
9、信号的相干接收,匹配滤波器接收
10、AWGN信道下,BPSK,QPSK相干解调的误比特率,BPSK差分检测的误比特率
11、AWGN信道下,FSK 相干解调的误比特率,FSK 包络检测的误比特率
12、AWGN信道下,MSK匹配滤波相干解调的误比特率,MSK差分检测的误比特率
13、信号幅度服从瑞利衰落时,信噪比的分布及基于SNR概率分布的平均BER
14、信号幅度服从瑞利衰落时,BPSK相干解调的平均误比特率,BPSK差分检测的平
均误比特率
15、信号幅度服从瑞利衰落时,正交FSK相干解调的平均误比特率,正交FSK包络检
测的平均误比特率
16、差错基底,差错基底的原因,
17、频率色散信道条件下,MSK差分检测平均误比特率;时延色散信道条件下,MSK
差分检测平均误比特率;
Chapter7信道编码(14)
1、循环分组码的生成多项式的产生(给出因式分解结果),基于生成多项式的编码,编码
硬件结构图、伴随式计算、汉明距离与纠错能力分析(重点)
2、线性分组码的纠错能力,汉明码的纠错后的误字率,误比特率(重点),编码增益的概
念
3、卷积码、状态转移图(网格图),Viterbi硬、软译码方法不同之处(重点)
4、Turbo码编码框图,各部分作用(重点)
5、Turbo码译码框图,工作过程,对数似然比,软信息,外信息,性能(建议不作重点要
求)
6、低密度奇偶校验码(LDPC)概念(低密度的含义)
7、LDPC码中tanner图,圈(cycle)与围长(girth),BP译码思想,性能(建议不作重点要求)
8、衰落信道的编码策略
Chapter8分集(13)
1、衰落信道分集的原理
2、微分集:空间、时间、频率分集的去相关要求
3、宏分集(建议不作重点)
4、信号合并:选择式分集(中断概率与分集路数的关系)
5、信号合并:开关分集(建议不作重点)
6、信号合并:最大比值合并,等增益合并的原理
7、在高斯信道下最大比值合并,等增益合并分集带来的信噪比的改善,
8、在瑞利衰落下最大比值合并,等增益合并分集带来的信噪比分布的改善及平均误码率的
改善
9、混合选择-最大值合并信噪比的改善(建议不作重点)
Chapter9均衡(16)
1、ZF均衡基本原理、均衡器系数的计算、优缺点分析
2、MMSE均衡方程
3、最小均方误差准则下的最小均方(LMS)算法(建议不作重点)
4、判决反馈算法的思想
5、最大似然序列估计VITERBI检测器算法
6、各种均衡器性能的比较(建议不作重点)
Chapter10扩展频谱系统(18)(重在基本概念、原理)
1、跳频系统的组成和工作原理,跳频图案,快跳和慢跳,跳频多址
2、跳频系统如何抗干扰,抗衰落,抗多径
3、直接序列扩频收发信机结构,扩频解扩原理,扩频多址原理
4、直接序列扩频抗窄带,抗宽带干扰原理
5、直接序列扩频抗多径及RAKE接收机原理
6、扩频码,PN序列,Gold序列,Walsh码的产生和性能(建议不作重点)
7、码分多址系统的同步(建议不作重点)
8、码分多址系统的功率控制(远近效应)的意义
9、码分多址干扰受限(软容量)
Chapter11正交频分复用(19)
1、OFDM原理
2、OFDM系统的数字实现方法
3、OFDM的优缺点分析:频谱利用率高、数字IDFT,DFT实现简单,抗频率选择性衰落(单
抽头均衡)、如何克服ISI和ICI(保护间隔、循环前缀),缺点:对频偏较为敏感,较大的PAPR。
4、OFDM中的信道估计、PAPR、同步(建议不作重点)
5、OFDM中的多址(OFDMA),OFDMA的优点
6、OFDM参数设定
Chapter12多天线系统(20)
1、智能天线及波束赋形
2、采用智能天线的目的
3、智能天线权重的调整方法(建议不作重点)
4、多输入多输出天线空分复用,分层空时码H-BLAST,D-BLAST编码译码方法(建议不作
重点)
5、多输入多输出天线空间分集,正交-空时分组码(STBC)的编码译码方法(建议不作重点)。